Устройство для очистки жидких сред от волокнистых включений Советский патент 1987 года по МПК B01D33/02 

ненной жидкости, ее распределение в гшенку на конической поверхности и подвод слоя чистой жидкости под слой загрязненной жидкости и распределение в пленку, ориентацию волокнистых включений и их фильтрацию, удаление частей жидкости после ориентации волокнистых включений. Способ осуществляется в устройстве, состоящем из неподвижного конического распределителя 1 потока с отверстиями 2, цилиндрических щелевых распределителей чистой жидкости 3 и загрязненной жид кости 6 с механизмами 5 и 7 их про1

Изобретение относится к гидродинамике и молсет быть использовано в целлюлозно-бумажной , деревообрабатывающей и текстильной промышленности для очистки сточных вод и отделения ценных волокнистых включений, в машиностроении для очистки масел, а также в хи№1ко-фармацевтической промьшлен- ности и медицине для отдел.ения нерастворимых осадков в консерванте донорской крови.

Цель изобретения - повьш1ение производительности и эффективности процесса отделения волокнистых включеШ-1Й.

На фиг.1 схематично изображено устройство для очистки жидких сред от волокнистых включений, продольное сечение; на фиг.2 - конический распределитель потока (представлены также фильтрующие элементы со сборником очищенной ло-щкости), вид сверху.

Устройство состоит из -неподвижного конического распределителя потока с отверстиями 2, цилиндрического щелевого распределителя 3 потока чисто жидкости с подводящим патрубком 4 и механизмом 5 продольного перемещения цилиндрического щелевого распределителя 6 потока загрязненной жидкости с механизмом 7 продольного перемещения, фильтрующих элементов 8, очистных (пиц 9, сборников 10 волокнистых включений и сборника 11 очищенной жидкости.

60776

дольного перемещения, фильтрующих элементов 8, состоящих из параллельно движущихся лент, установленных одна ОТ другой на расстоянии, равном ширине очистной спицы 9, Фильтрующие элементы 8 расположены друг под другом, а их ленты - перпендикулярно друг другу. Конический распределитель потока 1 выполнен полым со сквозными отверстиями 2, расположенными по кругу, а на внутренней поверхности под отверстиями установлен обратный конус II с отводящим патрубком . 2 3.п. ф-лы, 2 ил.

Неподвижный конический распределитель потока состоит из полого корпуса с рядом отверстий, расположенных

по кругу, обратного конуса 12 и патрубка 13 для отвода чистой жидкости. Обратный конус 12 расположен с внутренней стороны корпуса 1 под отверстиями 2 и обращен вершиной вниз. На вершине обратного конуса 12 расположен патрубок 13 для отвода чистой жидкости. Цилиндрический щелевой распределитель 3 потока чистой жидкости установлен над коническим распределителем потока соосно его оси и состоит из корпуса, успокоительного кольца 14 с отверстиями и подводящего патрубка 4. Осевое перемещение распределителя производится механизмом

5 продольного перемещения. Цилигздричес- кий щелевой распределитель 6 потока загрязненной жидкости расположен ко- аксиально распределителю чистой жидкости над коническим распределителем

потока и состоит из корпуса с подводящим патрубком 15 и успокоительного кольца 16 с отверстиями. Осевое перемещение распределителя производится механизмом 7 продольного перемещения.

Под коническим распределителем потока расположены фильтрующие элементы 8, очистные спицы 9, сборник 11 очищенной жидкости и сборники 10 волокнистых включений. Фильтруклцие элементы 8 состоят Из параллельных движущихся лент 17, установленных одна

от другой на расстоянии, равном ширине -очистной спицы 9. Фильтрующие элементы расположены друг под другом, а их ленты 17 установлены перпендикулярно друг другу. Размеры очистных спиц 9, а следовательно, и зазоры между лентами 17 выбираются в зависимости от характера и геометрических размеров волокнистых включений.

Сборник 11 очищенной жидкости, установленный под коническим распределителем I потока, выполнен тороидальной формы и имеет патрубок 18 для отвода жидкости. Сборники 10 волокнистых включений расположены параллельно ряду очистных спиц 9.

Устройство работает следующим образом.

Чистая жидкость через патрубок 4 поступает в цилиндрический щелевой распределитель 3 потока. Для стабилизации потока, чтобы исключить влия- iffle неравномерности подачи и закручивания потока, жидкость проходит через отверстия успокоителя потока (кольцо 14), поступает в кольцевую щель меяоду коническим распределителем I потока и корпусом распределителя распределяется в пленку на поверхности конического распределителя 1 потока.

Загрязненная жидкость поступает в цилиндрический щелевой распределитель 6 потока через патрубок 15. Для стабилизации потока, чтобы исключить неравномерность подачи и закручивание потока, так как эти явления оказывают значительное влияние на процесс ориентации волокнистых включений, жидкость проходит через отверстия успокоителя потока (кольца 16), поступает в кольцевую щель между коническим распределителем 1 потока и корпусом распределителя 6 и распределяется в пленку на поверхности конического распределителя 1 потока на слой пленки чистой жидкости. Образуется многослойный поток жидкости.

Распределение скоростей в многослойном потоке характеризуется определенным градиентом скоростей для ка;кд,ого из слоев. Наибольшие величины градиента скорости в пристенном слое и наиболее однороден по распределению скоростей внешний слой. Следовательно, во внешнем жидкостном слое движение волокнистых включений и Hjc ориентация более однородны и

60776

равномерны. Кроме того, для данного слоя отсутствует влияние различного -пристенных эффектов, связанных с характером поверхности, физнко- механическими свойствами жидкости.

После ориентации в наружном слое волокнистых включений в направлении, перпендикулярном движению потока, 10 происходит удаление нижнего слоя чистой жидкости через отверстия 2, выполненные на поверхности когшческого распределителя потока, за счет неглубокого вакуума, подаваемого через .15 патр5 бок 13. Жидкость собирается в обратный конус 12 и удаляется.

Слой жидкости с ориентированными волокнистыми включениями стекает с конуса на фильтрующие элементы. Во- 20 локнистые включения оседают на лентах 17, а очищенная жидкость поступает в сборник 11 очищенной жидкости и удаляется через патрубок 16. Волокнистые включения, осевшие на лентах, 25 за счет движения последних направляются к сборникам 10 волокнистых включений. Спицы 9 снимают волокнистые включения с лент I7 и направляют в

сборник 10.

30 Регулирование производительности и эффективности устройства осуществляется осевым перемещением щелевых распределителей 6 и 3 за счет механизмов 7 и 5 продольного перемещения соответственно. Чем больше щель, тем больше толщина пленки, а следовательно, производительность. Однако с увеличением ТОЛ1ЦИНЫ пленки несколько снижается эффективность очистки. 40 Для предотвращения загрязнения отверстий 2 они выполнены с расширением во внутрь корпуса конического распределителя 1 потока. Сущность способа очистки жидких сред от волокнистых дс включений состоит в том, что загрязненную жидкость подают на коническую поверхность и распределяют ее в пленку, ориентируют волокнистые включения и фильтруют. Перед ориентацией волок35

50

55

нистых включений под слой загрязненной жидкости подводят и распределяют в пленку слой чистой жидкости, которую после ориентации волокнистых включений удаляют.

Процесс ориентации волокнистых включений состоит в следующем.

Волокнистые включения при пленоч- ном°потоке на конической поверхности, ориентированные в верхней части конуеа, в конце гидродинамического начального участка переориентируются, располагаясь перпендикулярно направлению вектора скорости. Однако такая переориентация эффективна, когда угол при вершине конуса превышает 90°, а длина образующей конической поверхности превышает длину гидродинамического начального участка. В формируемом тонкослойном потоке возникают касательные к поверхности составляющие скорости, обеспечивающие переориентацию частиц и перераспределенке массы лсидкости на поверхности конуса. Эффект переориентации волокнистых включений в пленке наблюдается при числах Рейнольдса, превьшающих предельные

значения Re,

Для воды такое значение колеблется в пределах

7eRe,.

Формула изобретения

I

1. Устройство для очистки жидких сред от волокнистых включений, содержащее патрубок с питателем, сборники очищенной жидкости и волокнистых включений, фильтрующий элемент, неподвижный конический распределитель потока и очистные спицы, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и эффективности процесса отделения волокнистых включений, оно снабжено расположенными над коническим распределителем потока цилиндрическим щелевым распределителем потока загрязненной

жидкости и размещенным внутри него цилиндрическим щелевым распределителем потока чистой жидкости, несмешивающейся с загрязненной жидкостью, а фильтрующие элементы выполнены в

виде параллельных движущихся лент, установленных одна над другой на расстоянии, равном ширине очистной спицы, при этом фильтрующие элементы расположены друг под другом, а их

ленты установлены перпендикулярно друг другу.

2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что, с целью послойного удаления жидких сред, конический распределитель потока выполнен полым со сквозными отверстиями, расположенными по кругу, а на внутренней поверхности под отверстиями установлен обратный конус с

отводящим патрубком.

3.Устройство по П.1, о т л и - чающееся тем, что, с целью регулирования производительности и эффективности процесса отделения волокнистых включений, путем изменения толщины пленок жидкостей, каждый цилиндрический щелевой распределитель потока снабжен механизмом продольного перемещения.

ИзЬбретение относится к способу очистки жидких сред от волокнистых включений и устройству для его осуществления и позволяет повысить производительность и эффективность процесса отделения волокнистых включений. Способ очистки заключается в том, что осуществляют подвод загряз. Bxoff загрязнен ной aa/fffi ocmu I Выкав очищенной 1 падкости g а яков чистойЖ1. вг,оста. Ф W 35 I С55 -d

ВШВДГО Заказ 6174/9Тираж 657Подписное

Ироизв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4